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      <time title="创建时间：2023-09-08 19:19:58" itemprop="dateCreated datePublished" datetime="2023-09-08T19:19:58+08:00">2023-09-08</time>
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      <span class="post-meta-item-text">分类于</span>
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      <span>17 分钟</span>
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        </div>
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    <div class="post-body" itemprop="articleBody"><p>本文主要是pinctrl与gpio子系统——pinctrl子系统相关笔记。若笔记中有错误或者不合适的地方，欢迎批评指正😃。</p>
<span id="more"></span>

<!-- Photo: https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/ -->

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看使用工具及版本 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr>        <td align="center" width=150px>Windows版本</td>        <td align="left">windows11</td>    </tr>    <tr>        <td align="center">Ubuntu版本</td>        <td align="left">Ubuntu16.04的64位版本</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">VMware® Workstation 16 Pro</td>        <td align="left">16.2.3 build-19376536</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">终端软件</td>        <td align="left">MobaXterm(Professional Edition v23.0 Build 5042 (license))</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">Linux开发板</td>        <td align="left">正点原子 i.MX6ULL Linux 阿尔法开发板</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">uboot</td>        <td align="left">NXP官方提供的uboot，NXP提供的版本为uboot-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga(使用的uboot版本为U-Boot 2016.03)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">linux内核</td>        <td align="left">linux-4.15(NXP官方提供)</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">Win32DiskImager</td>        <td align="left">Win32DiskImager v1.0</td>      </tr>    <tr>        <td align="center">buildroot</td>        <td align="left">2023.05.1版本</td>      </tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看本文参考资料 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr>        <td align="center">分类</td>        <td align="center">网址</td>        <td align="center">说明</td>    </tr>    <tr>        <td align="center" rowspan="5">官方网站</td>        <td align="left"><a href="https://www.arm.com/" target="_blank">https://www.arm.com/</a></td>        <td align="left">ARM官方网站，在这里我们可以找到Cotex-Mx以及ARMVx的一些文档</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://www.nxp.com.cn/" target="_blank">https://www.nxp.com.cn/ </a></td>        <td align="left">NXP官方网站</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://www.nxpic.org.cn/" target="_blank">https://www.nxpic.org.cn/</a></td><td align="left">NXP 官方社区</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://u-boot.readthedocs.io/en/latest/" target="_blank">https://u-boot.readthedocs.io/en/latest/</a></td><td align="left">u-boot官网</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://www.kernel.org/" target="_blank">https://www.kernel.org/</a></td><td align="left">linux内核官网</td>    </tr></table>
              </div>
            </details>

<details class="folding-tag" blue><summary> 点击查看相关文件下载 </summary>
              <div class='content'>
              <table>    <tr>        <td align="center">分类</td>        <td align="center">网址</td>        <td align="center">说明</td>    </tr>    <tr>        <td align="center" rowspan="4">NXP</td>        <td align="left"><a href="https://github.com/nxp-imx" target="_blank">https://github.com/nxp-imx</a></td>        <td align="left">NXP imx开发资源GitHub组织，里边会有u-boot和linux内核的仓库</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source" target="_blank">https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source</a></td>        <td align="left">在线阅读linux kernel源码</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://github.com/nxp-imx/linux-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga" target="_blank">nxp-imx/linux-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga</a></td>        <td align="left">NXP linux内核仓库tags中的rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://github.com/nxp-imx/uboot-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga" target="_blank">nxp-imx/uboot-imx/releases/tag/rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga</a></td>        <td align="left">NXP u-boot仓库tags中的rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga</td>    </tr>    <tr>        <td align="center" rowspan="2">I.MX6ULL</td>        <td align="left"><a href="https://www.nxp.com.cn/docs/en/data-sheet/IMX6ULLIEC.pdf" target="_blank">i.MX 6ULL Applications Processors for Industrial Products</a></td>        <td align="left">I.MX6ULL 芯片手册（datasheet，可以在线查看）</td>    </tr>    <tr>        <td align="left"><a href="https://www.nxp.com.cn/webapp/Download?colCode=IMX6ULLRM&lang_cd=zh" target="_blank">i.MX 6ULL Applications ProcessorReference Manual</a></td>        <td align="left">I.MX6ULL 参考手册（下载后才能查看，需要登录NXP官网）</td>    </tr></table>
              </div>
            </details>

<h1 id="一、概述"><a href="#一、概述" class="headerlink" title="一、概述"></a><font size=3>一、概述</font></h1><p>我们先来回顾一下之前是怎么初始化 LED 灯所使用的 GPIO，步骤如下：</p>
<p>（1）修改设备树， 添加相应的节点，节点里面重点是设置 reg 属性， reg 属性包括了 GPIO相关寄存器。</p>
<p>（2）获 取 reg 属 性 中 IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_GPIO1_IO03 和IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_GPIO1_IO03 这两个寄存器地址，并且初始化这两个寄存器，这两个寄存器用于设置 GPIO1_IO03 这个 PIN 的复用功能、上下拉、速度等。</p>
<p>（3）在（2）里面将 GPIO1_IO03 这个 PIN 复用为了 GPIO 功能，因此需要设置 GPIO1_IO03这个 GPIO 相关的寄存器，也就是 GPIO1_DR 和 GPIO1_GDIR 这两个寄存器。</p>
<p>总结一下，（2）中完成对 GPIO1_IO03 这个 PIN 的初始化，设置这个 PIN 的复用功能、上下拉等，比如将 GPIO_IO03 这个 PIN 设置为 GPIO 功能。（3）中完成对 GPIO 的初始化，设置 GPIO为输入&#x2F;输出等。其实对于大多数的 32 位 SOC 而言，引脚的设置基本都是这两方面，因此 Linux 内核针对 PIN 的配置推出了 pinctrl 子系统，对于 GPIO的配置推出了 gpio 子系统。  </p>
<p>大多数 SOC 的 pin 都是支持复用的，比如 I.MX6ULL 的 GPIO1_IO03 既可以作为普通的GPIO 使用，也可以作为 I2C1 的 SDA 等等。此外我们还需要配置 pin 的电气特性，比如上&#x2F;下拉、速度、驱动能力等等。传统的配置 pin 的方式就是直接操作相应的寄存器，但是这种配置方式比较繁琐、而且容易出问题(比如 pin 功能冲突)。 pinctrl 子系统就是为了解决这个问题而引入的， pinctrl 子系统主要工作内容如下：</p>
<p>（1）获取设备树中 pin 信息。</p>
<p>（2）根据获取到的 pin 信息来设置 pin 的复用功能</p>
<p>（3）根据获取到的 pin 信息来设置 pin 的电气特性，比如上&#x2F;下拉、速度、驱动能力等。对于我们使用者来讲，只需要在设备树里面设置好某个 pin 的相关属性即可，其他的初始化工作均由 pinctrl 子系统来完成， pinctrl 子系统源码目录为 drivers&#x2F;pinctrl。  </p>
<h1 id="二、pinctrl-子系统驱动"><a href="#二、pinctrl-子系统驱动" class="headerlink" title="二、pinctrl 子系统驱动  "></a><font size=3>二、pinctrl 子系统驱动  </font></h1><h2 id="1-PIN-配置信息"><a href="#1-PIN-配置信息" class="headerlink" title="1. PIN 配置信息  "></a><font size=3>1. PIN 配置信息  </font></h2><p>要使用 pinctrl 子系统，我们需要在设备树里面设置 PIN 的配置信息，毕竟 pinctrl 子系统要根据我们提供的信息来配置 PIN 功能，一般会在设备树里面创建一个节点来描述 PIN 的配置信息。打开 imx6ull.dtsi 文件，找到一个叫做 iomuxc 的节点，如下所示 ：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826133910925.png" alt="image-20230826133910925" style="zoom:50%;" />

<p>iomuxc 节点就是 I.MX6ULL 的 IOMUXC 外设对应的节点，看起来内容很少，没看出什么跟 PIN 的配置有关的内容啊，我们打开 imx6ull-alpha-emmc.dts，找到如下所示内容：  </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826134538948.png" alt="image-20230826134538948" style="zoom:50%;" />

<p>这就是就是向 iomuxc 节点追加数据，不同的外设使用的 PIN 不同、其配置也不同，因此一个萝卜一个坑，将某个外设所使用的所有 PIN 都组织在一个子节点里面。上图 pinctrl_hog_1 子节点就是和热插拔有关的 PIN 集合，比如 USB OTG 的 ID 引脚。如果需要在 iomuxc 中添加我们自定义外设的 PIN，那么需要新建一个子节点，然后将这个自定义外设的所有 PIN 配置信息都放到这个子节点中。<br>将其与上图结合起来就可以得到完成的 iomuxc 节点，如下所示：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br><span class="line">6</span><br><span class="line">7</span><br><span class="line">8</span><br><span class="line">9</span><br><span class="line">10</span><br><span class="line">11</span><br><span class="line">12</span><br><span class="line">13</span><br><span class="line">14</span><br><span class="line">15</span><br><span class="line">16</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">iomuxc: iomuxc@<span class="number">020e0000</span> &#123;</span><br><span class="line">    compatible = <span class="string">&quot;fsl,imx6ul-iomuxc&quot;</span>;</span><br><span class="line">    reg = &lt;<span class="number">0x020e0000</span> <span class="number">0x4000</span>&gt;;</span><br><span class="line">    </span><br><span class="line">    pinctrl-names = <span class="string">&quot;default&quot;</span>;</span><br><span class="line">    pinctrl<span class="number">-0</span> = &lt;&amp;pinctrl_hog_1&gt;;</span><br><span class="line">    imx6ul-evk &#123;</span><br><span class="line">        	pinctrl_hog_1: hoggrp<span class="number">-1</span> &#123;</span><br><span class="line">                   fsl,pins = &lt;</span><br><span class="line">                        MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 <span class="number">0x17059</span></span><br><span class="line">                        MX6UL_PAD_GPIO1_IO05__USDHC1_VSELECT <span class="number">0x17059</span></span><br><span class="line">                        MX6UL_PAD_GPIO1_IO09__GPIO1_IO09 <span class="number">0x17059</span></span><br><span class="line">                   &gt;;</span><br><span class="line">          	&#125;;</span><br><span class="line">    &#125;;</span><br><span class="line">&#125;;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>第 2 行， compatible 属性值为“fsl,imx6ul-iomuxc”，前面讲解设备树的时候说过， Linux 内核会根据 compatbile 属性值来查找对应的驱动文件，所以我们在 Linux 内核源码中全局搜索字符串“fsl,imx6ul-iomuxc”就会找到 I.MX6ULL 这颗 SOC 的 pinctrl 驱动文件。</p>
<p>第 9~12 行， pinctrl_hog_1 子节点所使用的 PIN 配置信息，我们就以第 9 行的 UART1_RTS_B这个 PIN 为例，学习一下如何添加 PIN 的配置信息， UART1_RTS_B 的配置信息如下：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 <span class="number">0x17059</span></span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>UART1_RTS_B 这个 PIN 是作为 SD 卡的检测引脚，也就是通过此 PIN 就可以检测到SD卡是否有插入。UART1_RTS_B的配置信息分为两部分：<code>MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19</code> 和 <code>0x17059</code>  。我们重点来看一下这两部分是什么含义，前面说了，对于一个 PIN 的配置主要包括两方面，一个是设置这个 PIN 的复用功能，另一个就是设置这个 PIN 的电气特性。所以我们可以大胆的猜测 UART1_RTS_B 的这两部分配置信息一个是设置 UART1_RTS_B 的复用功能，一个是用来设置 UART1_RTS_B 的电气特性。  </p>
<p>首先来看一下 <code>MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19</code>，这是一个宏定义，定义在文件 arch&#x2F;arm&#x2F;boot&#x2F;dts&#x2F;imx6ul-pinfunc.h 中，imx6ull.dtsi 会引用 imx6ull-pinfunc.h 这个头文件，而imx6ull-pinfunc.h 又会引用 imx6ul-pinfunc.h 这个头文件。从这里可以看出，<strong>可以在设备树中引用 C 语言中.h 文件中的内容</strong>。 <code>MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19</code> 的宏定义内容如下：  </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826141131168.png" alt="image-20230826141131168" style="zoom:50%;" />

<p>中一共有 8 个以“MX6UL_PAD_UART1_RTS_B”开头的宏定义，仔细观察应该就能发现，这 8 个宏定义分别对应 UART1_RTS_B 这个 PIN 的 8 个复用 IO。查阅《I.MX6ULL 参考手册》可以知 UART1_RTS_B 的可选复用 IO 如图  </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826141402379.png" alt="image-20230826141402379" style="zoom:50%;" />

<p>MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 表 示 将UART1_RTS_B 这个 IO 复用为 GPIO1_IO19。此宏定义后面跟着 5 个数字，也就是这个宏定义的具体值，如下所示：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line"><span class="number">0x0090</span>   <span class="number">0x031C</span>    <span class="number">0x0000</span>    <span class="number">0x5</span>       <span class="number">0x0</span></span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>这5个值的含义如下：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">&lt;mux_reg conf_reg input_reg mux_mode input_val&gt;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<ul>
<li><strong>（0x0090）mux_reg</strong>：这里取值为0x0090，寄存器偏移地址，设备树中的 iomuxc 节点就是 IOMUXC 外设对应的节点 ，根据其 reg 属性可知IOMUXC 外设寄存器起始地址为0x020e0000。因此0x020e0000+0x0090&#x3D;0x020e0090，IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RTS_B 寄存器地址正好是 0x020e0090 ，在《 IMX6ULL 参考手册》中找到IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RTS_B 这个寄存器的位域图：</li>
</ul>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826143825035.png" alt="image-20230826143825035" style="zoom:50%;" />

<p>因此可知， 0x020e0000+mux_reg 就是 PIN 的复用寄存器地址。  </p>
<ul>
<li><strong>（0x031C）conf_reg</strong> ：寄存器偏移地址，和 mux_reg 一样， 0x020e0000+0x031c&#x3D;0x020e031c，这个就是寄存器 IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RTS_B 的地址。</li>
</ul>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826144040790.png" alt="image-20230826144040790" style="zoom: 50%;" />

<ul>
<li><p><strong>（0x0000）input_reg</strong>： 寄存器偏移地址，这里取值为0x0000，有些外设有 input_reg 寄存器，有 input_reg 寄存器的外设需要配置 input_reg 寄存器。没有的话就不需要设置， UART1_RTS_B 这个 PIN 在做GPIO1_IO19 的时候是没有 input_reg 寄存器，因此这里 intput_reg 是无效的。  </p>
</li>
<li><p><strong>（0x5）mux_reg</strong> ：寄 存 器 值 ， 在这里就相当于设置IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART1_RTS_B 寄存器为 0x5，也即是设置UART1_RTS_B 这个 PIN 复用为 GPIO1_IO19。</p>
</li>
</ul>
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<ul>
<li><strong>（0x0）input_reg</strong>： 寄存器值，在这里无效。</li>
</ul>
<p>这就是宏 MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 的含义，看的比较仔细的话应该会发现并没有 conf_reg 寄存器的值，config_reg 寄存器是设置一个 PIN 的电气特性的，这么重要的寄存器怎么没有值呢？在imx6ull-alpha-emmc.dts中其实有的：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826134538948.png" alt="image-20230826134538948" style="zoom:50%;" />

<p>如图中的：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 <span class="number">0x17059</span></span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>MX6UL_PAD_UART1_RTS_B__GPIO1_IO19 我们上面已经分析了，就剩下了一个 0x17059，应该已经猜得到， 0x17059 就是 conf_reg 寄存器值！此值由用户自行设置，通过此值来设置一个 IO 的上&#x2F;下拉、驱动能力和速度等。在这里就相当于设置寄存器IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART1_RTS_B 的值为 0x17059。  </p>
<h2 id="2-PIN-驱动程序"><a href="#2-PIN-驱动程序" class="headerlink" title="2. PIN 驱动程序  "></a><font size=3>2. PIN 驱动程序  </font></h2><p>所有的东西都已经准备好了，包括寄存器地址和寄存器值， Linux 内核相应的驱动文件就会根据这些值来做相应的初始化。接下来就找一下哪个驱动文件来做这一件事情， iomuxc 节点中 compatible 属性的值为“fsl,imx6ul-iomuxc”，在 Linux 内核中全局搜索“fsl,imx6ul-iomuxc”字符串就会找到对应的驱动文件。在文件drivers&#x2F;pinctrl&#x2F;freescale&#x2F;pinctrl-imx6ul.c中有如下内容 </p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826150424217.png" alt="image-20230826150424217" style="zoom:50%;" />

<p>第 326~330 行， of_device_id 结构体数组， of_device_id里面保存着这个驱动文件的兼容性值，设备树中的 compatible 属性值会和 of_device_id 中的所有兼容性字符串比较，查看是否可以使用此驱动。 imx6ul_pinctrl_of_match 结构体数组一共有两个兼容性字符串， 分别为“fsl,imx6ul-iomuxc”和“fsl,imx6ull-iomuxc-snvs”，因此 iomuxc 节点与此驱动匹配，所以 pinctrl-imx6ul.c 会完成 I.MX6ULL 的 PIN 配置工作。</p>
<p>第 347~355 行， platform_driver 是平台设备驱动，platform_driver 是个结构体，有个 probe 成员变量。在这里我们知道，当设备和驱动匹配成功以后 platform_driver 的 probe 成员变量所代表的函数就会执行，在 353 行设置 probe 成员变量为imx6ul_pinctrl_probe 函数，因此 imx6ul_pinctrl_probe 这个函数就会执行，可以认为 imx6ul_pinctrl_probe 函数就是 I.MX6ULL 这个 SOC 的 PIN 配置入口函数。以此为入口，可以看到如下图的函数调用路径 ：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826150637512.png" alt="image-20230826150637512" style="zoom:50%;" />

<p>在图中函数 imx_pinctrl_parse_groups 负责获取设备树中关于 PIN 的配置信息，也就是我们前面分析的那 6 个 u32 类型的值。我们搜索一下就可以找到这个函数定义在 drivers&#x2F;pinctrl&#x2F;freescale&#x2F;pinctrl-imx.c 中。</p>
<p>接下来看一下函数 pinctrl_register，此函数用于向 Linux 内核注册一个 PIN 控制器，此函数原型如下 ：</p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line"><span class="keyword">struct</span> pinctrl_dev *<span class="title function_">pinctrl_register</span><span class="params">(<span class="keyword">struct</span> pinctrl_desc *pctldesc,</span></span><br><span class="line"><span class="params">                                     <span class="keyword">struct</span> device *dev,</span></span><br><span class="line"><span class="params">                                     <span class="type">void</span> *driver_data)</span>;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>参数 pctldesc 非常重要，因为此参数就是要注册的 PIN 控制器， PIN 控制器用于配置 SOC的 PIN 复用功能和电气特性。参数 pctldesc 是 pinctrl_desc 结构体类型指针， pinctrl_desc 结构体（定义在include&#x2F;linux&#x2F;pinctrl&#x2F;pinctrl.h）如下所示：</p>
<img data-src="https://fanhua-picture.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/01%E5%B5%8C%E5%85%A5%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%8F%91/02IMX6ULL%E5%B9%B3%E5%8F%B0/LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/LV06-02-%E5%AD%97%E7%AC%A6%E8%AE%BE%E5%A4%87%E9%A9%B1%E5%8A%A8-01-pinctrl%E4%B8%8Egpio%E5%AD%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F-01-pinctrl/img/image-20230826151115520.png" alt="image-20230826151115520" style="zoom:50%;" />

<p>第 132~124 行，这三个“_ops”结构体指针非常重要！因为这三个结构体就是 PIN 控制器的“工具”，这三个结构体里面包含了很多操作函数，通过这些操作函数就可以完成对某一个PIN 的配置。 pinctrl_desc 结构体需要由用户提供，结构体里面的成员变量也是用户提供的。但是这个用户并不是我们这些使用芯片的程序员，而是半导体厂商，半导体厂商发布的 Linux 内核源码中已经把这些工作做完了。这里就不再详细写了。</p>
<h1 id="三、设备树中添加-pinctrl-节点模板"><a href="#三、设备树中添加-pinctrl-节点模板" class="headerlink" title="三、设备树中添加 pinctrl 节点模板  "></a><font size=3>三、设备树中添加 pinctrl 节点模板  </font></h1><p>关 于 I.MX 系 列 SOC 的 pinctrl 设备树绑定信息可以参考文档Documentation&#x2F;devicetree&#x2F;bindings&#x2F;pinctrl&#x2F;fsl,imx-pinctrl.txt。这里我们虚拟一个名为“test”的设备， test 使用了 GPIO1_IO00 这个 PIN 的 GPIO 功能， pinctrl 节点添加过程如下.</p>
<h2 id="1-创建对应的节点"><a href="#1-创建对应的节点" class="headerlink" title="1. 创建对应的节点  "></a><font size=3>1. 创建对应的节点  </font></h2><p>同一个外设的 PIN 都放到一个节点里面，打开 imx6ull-alpha-emmc.dts，在 iomuxc 节点中的“imx6ul-evk”子节点下添加 “ pinctrl_test ”节点，注意！节点前缀一定要为“pinctrl_”。添加完成以后如下所示：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">pinctrl_test: testgrp &#123;</span><br><span class="line">	<span class="comment">/* 具体的 PIN 信息 */</span></span><br><span class="line">&#125;;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<h2 id="2-添加“fsl-pins”属性"><a href="#2-添加“fsl-pins”属性" class="headerlink" title="2. 添加“fsl,pins”属性  "></a><font size=3>2. 添加“fsl,pins”属性  </font></h2><p>设备树是通过属性来保存信息的，因此我们需要添加一个属性，属性名字一定要为“fsl,pins”，因为对于 I.MX 系列 SOC 而言， pinctrl 驱动程序是通过读取“fsl,pins”属性值来获取 PIN 的配置信息，完成以后如下所示：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">pinctrl_test: testgrp &#123;</span><br><span class="line">    fsl,pins = &lt;</span><br><span class="line">    	<span class="comment">/* 设备所使用的 PIN 配置信息 */</span></span><br><span class="line">    &gt;;</span><br><span class="line">&#125;;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<h2 id="3-在“fsl-pins”属性中添加-PIN-配置信息"><a href="#3-在“fsl-pins”属性中添加-PIN-配置信息" class="headerlink" title="3. 在“fsl,pins”属性中添加 PIN 配置信息  "></a><font size=3>3. 在“fsl,pins”属性中添加 PIN 配置信息  </font></h2><p>最后在“fsl,pins”属性中添加具体的 PIN 配置信息，完成以后如下所示：  </p>
<figure class="highlight c"><table><tr><td class="gutter"><pre><span class="line">1</span><br><span class="line">2</span><br><span class="line">3</span><br><span class="line">4</span><br><span class="line">5</span><br></pre></td><td class="code"><pre><span class="line">pinctrl_test: testgrp &#123;</span><br><span class="line">	fsl,pins = &lt;</span><br><span class="line">		MX6UL_PAD_GPIO1_IO00__GPIO1_IO00 config <span class="comment">/*config 是具体设置值*/</span></span><br><span class="line">	&gt;;</span><br><span class="line">&#125;;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>至此我们已经在 imx6ull-alpha-emmc.dts 文件中添加好了 test 设备所使用的 PIN 配置信息  </p>

    </div>

    
    
    

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            ----------本文结束
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            感谢您的阅读----------
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    <p><span>文章标题:</span><a href="/post/33aace5.html">LV06-02-字符设备驱动-01-pinctrl与gpio子系统-01-pinctrl</a></p>
    <p><span>文章作者:</span><a href="/" title="欢迎访问 《苏木》 的学习笔记">苏木</a></p>
    <p><span>发布时间:</span>2023年09月08日 - 19:19</p>
    <p><span>最后更新:</span>2025年06月14日 - 00:25</p>
    <p><span>原始链接:</span><a href="/post/33aace5.html" title="LV06-02-字符设备驱动-01-pinctrl与gpio子系统-01-pinctrl">https://sumumm.github.io/post/33aace5.html</a></p>
    <p><span>许可协议:</span><i class="fab fa-creative-commons"></i> <a rel="license" href= "https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/" target="_blank" title="Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)">署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际</a> 转载请保留原文链接及作者。</p>  
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              <a href="/tags/ALPHA-LV06-%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91/" rel="tag"><i class="fa fa-tag"></i> (ALPHA)LV06-驱动开发</a>
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                <a href="/post/5e10514.html" rel="prev" title="LV06-02-字符设备驱动-01-pinctrl与gpio子系统-02-gpio">
                  <i class="fa fa-angle-left"></i> LV06-02-字符设备驱动-01-pinctrl与gpio子系统-02-gpio
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    <span class="author" itemprop="copyrightHolder">苏木</span>
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